Frage:

Warum ist Schnee weiß?

Antwort:

Fast alle sehnen wir uns in dieser Zeit eine weiße Weihnacht herbei. Und der Begriff sagt es schon. Nicht die Kälte und selbst nicht die verschiedenen Rutschvergnügen, die der Schnee mit sich bringt, sind die Hauptattraktion. Es ist der weiße Mantel, mit dem sich über Nacht die Landschaft bedeckt und der das Grau nasser Novembertage verdrängt. Aber wieso sind die Schneeflocken und die Schneedecke weiß, obwohl das Eis, aus dem sie bestehen, doch (fast) durchsichtig ist?

Des Rätsels Lösung liegt darin, dass Schnee viele, gegeneinander verdrehte und verkippte Oberflächen hat. Mit Licht, das auf die Oberfläche eines transparenten Materials trifft, geschehen im Wesentlichen zwei Dinge: (a) ein Teil des Lichts tritt in das Material ein und wird dabei abgelenkt, man sagt dazu „gebrochen“. Jeder kennt dies, z.B. von Gegenständen unter Wasser, die von außen betrachtet wo anders zu sein scheinen als sie wirklich sind. Schaut man einen Löffel in einem Wasserglas schräg von der Seite an, so scheint er zerbrochen zu sein: Der Löffelstiel taucht an einer anderen Stelle ins Wasser als er unter Wasser weitergeht. (b) ein anderer Teil des Lichts wird von der Oberfläche reflektiert – auch bei durchsichtigen Materialien, wie z.B. Glas. So hat jeder schon ein Spiegelbild in einer Fensterscheibe gesehen. Insbesondere, wenn es hinter der Scheibe dunkel ist, so dass das Licht, welches von der anderen Seite durch die Scheibe fällt, die Reflektion nicht überdeckt. Die Reflektion wird in der Regel umso heller, je schräger man auf die Oberfläche schaut. Schneeflocken haben nun viele, teilweise kompliziert geformte Oberflächen. Vom stopschildförmigen Prisma bis zu vielfach verästelten, kaleidoskopartigen Gebilden reicht der Formenreichtum der Schneeflocken. Eine besonders schöne Sammlung von Fotos von Schneekristallen findet man auf der Webseite der Technischen Hochschule Kaliforniens (Caltech) unter „snowcrystals.com“.

Wenn man also auf die Schneeflocken in der Luft oder der Schneeschicht auf dem Boden schaut, so lenken die vielen Oberflächen Licht aus allen verschiedenen Richtungen auf unser Auge. Wir sehen eine Überlagerung aller Farben der Gegenstände und Lichtquellen in unserer Umgebung, was wir als Weiß wahrnehmen. Dieses Phänomen ist nicht auf Schnee beschränkt. Genauso erscheint der Haufen von Scherben einer zerschlagenen Glasscheibe weiß. Im Heimexperiment kann man auch beobachten, wie ein Schuss (fast) durchsichtigen Salatöls, den man mit dem Mixstab in einen Messbecher mit Wasser einrührt, in winzige Tropfen zerfallend das Wasser weiß wie Milch werden lässt.

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